KI’s wachsende Rolle im Kampf gegen Entwaldung

Entwaldung ist ein seit Jahrzehnten anhaltendes Problem. Selbst als die Technologie fortschritt, hatten die Täter den Vorteil, weil es einfach zu viel Land zu überwachen gab — bis jetzt. Könnte künstliche Intelligenz der Schlüssel sein, um ein Ende zu setzen, illegale Entwaldung? Sowohl ihr Potenzial als auch ihre realen Anwendungsfälle zeigen vielversprechende Ergebnisse.

1. Identifizieren von optimalen Wiederaufforstungsgebieten

Obwohl die Entwaldungsrate schwankt, werden jedes Jahr mehr Bäume verloren. Sie ist um 4% von 2021 auf 2022 gestiegen, was über 6,6 Millionen Hektar verlorenen Wald bedeutet. Selbst wenn alle illegalen Holzeinschläge, Bergbau und landwirtschaftlichen Operationen heute aufhören, werden diese kritischen Ökosysteme immer noch benachteiligt sein.

Wenn diese Entwicklung ungebremst weitergeht, wird die Welt Temperaturanstieg, das Verschwinden von Wildtieren und die Schwächung lokaler Ökosysteme erleben. Ein unkontrollierbarer Absterbeprozess wird ausgelöst, bei dem die Bedingungen gesunder Bäume schrittweise verschlechtert werden. Dies würde zu einer Kettenreaktion führen, bei der Millionen weitere Hektar Wald verloren gehen, obwohl keine menschlichen Eingriffe mehr stattfinden.

Mit KI können Aktivisten und lokale Regierungen die Wiederaufforstung beschleunigen und helfen, Wälder in ihren ursprünglichen Zustand zurückzuführen. Das Modell kann Gebiete identifizieren, in denen eine Wiederaufforstung am effektivsten wäre. Es kann auch schnell wachsende, heimische Baumarten identifizieren, die resistent gegen Schädlinge und Dürre sind. Sobald die Setzlinge gepflanzt sind, kann es das Wachstum in Echtzeit überwachen.

2. Analyse von Satellitenbildern für Waldverlust

Für Jahrzehnte war die Analyse von Satellitenbildern eine der wenigen Möglichkeiten, Entwaldung in Aktion zu identifizieren, abgesehen von den weniger effizienten mündlichen oder bodengestützten Strategien. Allerdings gibt es über 3 Billionen Bäume auf dem Planeten, was bedeutet, dass es viel Boden zu überwachen gibt. Während das manuelle Durchsehen dieser Bilder impraktikabel ist, verpasst herkömmliche Software wichtige Details.

KI-gestützte Bilderkennungstechnologie kann frühzeitige Anzeichen von Waldverlust erkennen, einschließlich neuer Straßen, Rauch und neuer Lichtungen. Sie kann jeden positiven Treffer in Echtzeit an einen Menschen melden, sodass dieser ihn überprüfen und den lokalen Strafverfolgungsbehörden melden kann. Teams können sogar KI-gestützte Drohnen für Luftaufnahmen aus der Nähe verwenden.

3. Unterscheidung zwischen legalen und illegalen Operationen

Manchmal ist Entwaldung legal. Lokale Regierungen genehmigen diese Operationen, damit Unternehmen weiterhin Geschäfte machen können. Allerdings bleibt das, was als genehmigte Aktion beginnt, nicht immer so. Es gibt viele Fälle, in denen Einzelpersonen in geschütztes Gebiet eindringen, mit der Annahme, es sei besser, um Vergebung zu bitten, als um Erlaubnis zu fragen.

Tatsächlich ist die Expansion von Ackerland für fast 50% der Entwaldung weltweit verantwortlich, gefolgt von der Viehzucht mit 38,5%. Mit Satellitenbildern allein ist es schwierig, zwischen legaler, halblegaler und illegaler Entwaldung zu unterscheiden. KI füllt diese Lücken, indem sie die Farbe, Textur und Ausdehnung der Baumbedeckung analysiert und damit die Vermutung eliminiert.

4. Analyse von Geräuschen, die Entwaldung signalisieren

Wie klingt Entwaldung? Mit laufenden Motorsägen, fallenden Baumstämmen, brüllenden Baggern, gestressten Wildtieren und brennendem Buschwerk. Leider wird der Lärm von schwerem Gerät, Kraftfahrzeugen und Gesprächen zwischen Arbeitern in dicht bewaldeten Gebieten schnell gedämpft, was es schwierig macht, diese Operationen zu lokalisieren.

KI-gestützte Internet-of-Things-Überwachungssysteme, die von kleinen Solarpaneelen für akustische Überwachung angetrieben werden, können fast überall installiert werden, um diese akustischen Hinweise aufzunehmen. Außerdem können diese Kameras potenzielle menschliche Eingriffe erkennen, bevor das Fällen von Bäumen beginnt, da Tiere in Gebiete fliehen, die sie normalerweise nicht betreten, wenn die Täter Bäume verbrennen oder fällen.

5. Zurückverfolgen illegaler Operationen zu ihrer Quelle

Das Bureau of Investigative Journalism entdeckte kürzlich, dass Rindfleisch von Bauern in globale Lieferketten gelangt — einschließlich derjenigen, die zwei der größten Fleischunternehmen der Welt beliefern — nachdem sie der illegalen Entwaldung beschuldigt und bestraft worden waren. Trotz Embargos ging das Geschäft weiter wie gewohnt. Einige setzten die Entwaldung sogar offensichtlich fort.

Illegale Entwaldung wird oft von lokalen Sägewerken, Raffinerien und Farmen angetrieben. Ob Arbeiter ihr Ackerland erweitern, mehr Produkte verkaufen oder ihre Herden billig füttern wollen, sie tragen zu erheblichem Waldverlust bei. Leider ist es schwierig, diese Aktivitäten zurück zu ihrer Quelle zu verfolgen. Es sei denn, man verwendet KI.

KI kann schweres Gerät verfolgen, wenn es sich von neu geschaffenen Lichtungen zu seiner Basisstation bewegt, und Ermittlern helfen, ihre Suche einzugrenzen. Alternativ kann sie Gesichtserkennungstechnologie einsetzen, um die Identität der Beteiligten aufzudecken. Dies hilft lokalen Strafverfolgungsbehörden, wiederholte Täter zu identifizieren und die Lücke zwischen der Zuweisung und der Durchsetzung von Strafen zu schließen.

6. Analyse unarchivierter Legacy-Daten

Obwohl Daten über Entwaldung Jahrzehnte zurückreichen, bleiben viele unzugänglich. Dies liegt daran, dass sie nur über unarchivierte, physische Quellen wie Feldnotizen, Kassetten, schriftliche Korrespondenz und konservierte biologische Proben zugänglich sind. Diese Beweise existieren in Silos, abgeschlossen von herkömmlichen Tools, die Online-Ressourcen scannen.

Mit KI-Bilderkennung, Sprachenerkennung und automatischer Transkription können Forscher diese wertvollen Erkenntnisse endlich sichern. Dies ermöglicht es ihnen, die Treiber des Waldverlusts zu identifizieren und wiederholte Täter aufzudecken. Fortgeschrittene Modelle können den Kontext berücksichtigen und die Genauigkeit auch dann beibehalten, wenn die Täter ihre Namen oder die Grenzen ihrer Lokalitäten ändern.

7. Ermöglichung proaktiver Intervention

Obwohl die Klarheit von Satellitenbildern seit Jahrzehnten verbessert wird — Fachleute können jetzt Entwaldung mit unübertroffener Präzision identifizieren — ist diese Strategie immer noch reaktiv. Waldverlust tritt immer noch auf, auch wenn sie sofort eingreifen, sobald sie eine Warnung erhalten. Mit KI können sie endlich proaktive Interventionen ermöglichen, indem sie gefährdete Gebiete identifizieren, bevor die Rodung beginnt.

KI kann Faktoren wie lokale Topographie, Entfernung von Straßen und Industrialisierungsrate analysieren, um zu bestimmen, welche Gebiete am stärksten gefährdet sind. Sie kann sogar komplexe Elemente wie die geopolitische Situation oder den globalen Holzmarkt berücksichtigen. Ein solches Tool ist kein Hirngespinst mehr — ein gemeinsames Forscherteam hat es entwickelt.

Forscher des World Wildlife Fund arbeiteten mit Informatikern zusammen, um eine KI namens Forest Foresight zu entwickeln. Sie kann Waldverlust bis zu sechs Monate im Voraus mit einer Genauigkeit von über 80% vorhersagen. Wenn sie potenzielle illegale Operationen erkennt, kann sie die lokalen Behörden alarmieren und die Entwaldung stoppen, bevor sie beginnt.

8. Verwendung von Sensoren zur Identifizierung illegaler Aktivitäten

Ob illegale Entwaldungsoperationen schweres Gerät verwenden, um Bäume zu fällen, Farmtiere in geschütztes Gebiet zu bringen oder Brände zu legen, um Land zu roden, ihre Handlungen erzeugen einige Art von Emission. Zum Beispiel produziert eine einzelne Kuh bis zu 264 Pfund Methan pro Jahr — das Gas einer ganzen Herde wäre auffällig.

KI-gestützte IoT-Sensoren, die strategisch in hoch gefährdeten Wäldern platziert sind, können Methan-, Kohlenmonoxid- und Kohlendioxid-Emissionen verfolgen. Wenn sie plötzlich ansteigen, können Teams sie genauer untersuchen. Dieser Ansatz könnte besonders effektiv sein, da das Modell den Kontext berücksichtigen kann, was es ermöglicht, falsche Positivergebnisse zu filtern und Ermittlungen zu erleichtern.

9. Bereitstellung einer anonymen Hinweislinie

In der Vergangenheit verließen sich Aktivisten und Strafverfolgungsbehörden hauptsächlich auf mündliche Informationen, um illegale Holzeinschläge aufzudecken. Obwohl sie diese Herangehensweise aufgaben, als Satellitenbilder weit verbreitet wurden, ist sie nicht weniger nützlich. Wenn sie KI-gestützte Chatbots in betroffenen Gebieten einsetzen, könnten sie informative anonyme Hinweise auf potenziellen Waldverlust erhalten.

Die Einsetzung von KI für diesen Anwendungsfall ist ideal, da ein einzelnes Modell Dutzende — wenn nicht Hunderte oder Tausende — von Gesprächen gleichzeitig führen kann. Diejenigen, die mit ihm interagieren, müssen nicht auf Geschäftszeiten warten oder in der Warteschleife platziert werden, was sie dazu anregt, eine Nachricht zu senden. Diese Technologie kann auch Semantik analysieren, Schlüsselwörter extrahieren und Berichte für ihre menschlichen Kollegen zusammenfassen.

Könnte KI ein Ende der Entwaldung herbeiführen?

Die Wahrheit ist, KI ist kein Wundermittel. Sie kann alle Arbeiten erledigen, aber es gibt viele andere bewegliche Teile. Das Ende der Entwaldung erfordert die Zustimmung lokaler Politiker, die Zusammenarbeit zwischen Ermittlungsgruppen und öffentlich zugänglichen Ressourcen. Dennoch könnte diese Technologie ein Spielveränderer sein, der die Waldverluste auf ein Niveau reduziert, das noch nie zuvor gesehen wurde.